基于Barker码脉冲压缩技术的钢板多阵元Lamb波电磁超声换能器设计与优化

为了解决传统Barker码脉冲压缩技术受脉冲功率放大器额定参数(占空比,最大脉冲宽度等)限制而导致的脉冲压缩效果下降、检测速度降低等问题,提出一种基于Barker码脉冲压缩技术的多阵元Lamb波电磁超声换能器(EMAT)。建立了基于tone-burst信号激励-Barker码脉冲压缩技术的多阵元Lamb波EMAT检测过程的有限元模型,分析了永磁体的配置形式、阵元序列长度、激励信号周期数、曲折线圈匝数等因素对脉冲压缩后的主旁瓣比和主瓣宽度的影响,并进行了实验验证。结果表明:曲折线圈匝数为4和Barker码序列长度为13位的多阵元EMAT在配置3对外置永磁体后,其信噪比(SNR)可提高9.8 dB。综合考虑检测回波的空间分辨率和SNR,多阵元Lamb波EMAT最佳参数为:曲折线圈匝数为10、激励信号周期数为11、Barker序列为13位,并配置3对外置永磁体。

基于Costas编码脉冲串的低截获声呐波形设计方法

针对声呐低截获波形设计,提出了一种基于有限域理论的Costas编码脉冲串跳频信号构建方法。该方法根据整数集合生成有限域的充分性定理和有限域中本原元的存在性定理,在给定素数p的条件下,构造了包含p个元素的有限域,给出了该有限域中本原元的求解方法以及递推公式,该方法可以通过大数值模除运算来构造高阶次Costas阵列。实验结果表明,基于有限域理论的Costas编码脉冲串跳频信号具有较小的非循环互相关系数和"图钉"状的模糊度函数,具有好的多普勒频率分辨率和时延分辨率,对于低截获声呐设计具有重要的实用价值。

低信噪比码元瞬时特性数字调制信号识别研究

数字调制信号具有瞬时特性以及易受噪声干扰的特点。在各瞬时特性的提取中,瞬时相位的提取一直被认为难度较大。本文提出一种瞬时相位提取方法,能更真实反映调制信号的相位特性。在此基础上得到5个基于码元瞬时特性的特征参数,并对6种数字调制信号进行了识别。仿真结果表明该识别算法在信噪比大于等于3dB时对信号的理论识别率可达100%,从而在一定程度上减小了噪声对数字调制信号识别的影响。

基于EPC-MIMO编码设计的解距离模糊性能分析

中高脉冲重复频率雷达中,目标的回波延迟时间大于发射脉冲的重复周期时会导致距离模糊。本文在多输入多输出(multiple-input multiple-output,MIMO)雷达中进行联合发射阵元与脉冲二维编码(element-pulse coding,EPC),对阵元脉冲编码的设计方法进行了研究,可实现距离解模糊。对基于Fourier正交基的编码设计进行推广,提出了一般的EPC方法,对于M个发射阵元,可获得M!种编码方式。引入期望距离区与模糊距离区的信号模糊比(signal-to-ambiguous-plus-noise ratio,SANR)作为解模糊性能的评估准则,进行了性能分析。针对角度误差提出了稳健的权矢量优化方法,进一步提高了解距离模糊的稳健性。仿真实验验证了所提方法的有效性,不同编码方式在理想情况下均能有效分离不同距离区的目标,且优化权矢量后M!种编码方式对应的解距离模糊性能相近。

通信原理实验中的信号源设计

设计的信号源采用晶振HC-49/U_11MHz提供稳定的振荡源,利用CPLD240最小系统进行分频,产生所需频率的方波信号,再利用低通滤波器产生正弦波信号。不同的波形通过各自的引脚输出,数字脉冲引脚可通过按钮来选择输出的码元。该装置通过±12V的直流电源供电,可以提供正交的载波信号以及八种码元信号,为后续的线性调制与解调、脉冲编码调制等实验提供所需的源信号。